Плотность скелета грунтов

Под плотностью грунта γ_у понимается плотность (удельный вес) его скелета; она выражается как отношение массы частиц грунта, высушенных до постоянной массы, к их объему или к объему вытесненной ими жидкости. Плотность зависит только от минерального состава и не зависит от дисперсности. Однако существует связь между гранулометрическим составом и плотностью грунтов. Пески, например, состоят в основном из кварца, а в глинах содержатся вторичные глинистые минералы (каолинит, гидрослюда, монтмориллонит), а также различные рудные минералы и др.

Д. Е. Польшин и В. П. Ушаков на основании статистической обработки большого количества показателей плотности, полученных опытным путем для грунтов различного состава, установили ее средние значения для полиминеральных не засоленных грунтов четвертичного возраста. Этими значениями плотности можно пользоваться в тех случаях, когда для расчетов не требуется высокая точность данной характеристики. Однако следует иметь в виду, что плотность мономинеральных рыхлых продуктов выветривания, а также различных петрографических типов магматических, осадочных и метаморфических пород и продуктов их выветривания может значительно отклоняться от средних показателей.

Определение плотности мерзлых грунтов, как и талых, производится с помощью пикнометров.

Подготовка грунта к анализу. Воздушно-сухой грунт просеивается или протирается через сито с отверстиями 2 мм. Оставшиеся на сите крупные частицы раздробляются, добавляются к мелкой пробе, и грунт тщательно перемешивается шпателем или ложечкой.

Определение плотности. Подготовленный грунт рассыпается слоем примерно в 1см, из сектора ложечкой отбирается навеска средней пробы 15 – 20 г песчаного грунта или 12 – 15 г связного и помещается в предварительно взвешенную (масса g_o) мерную колбу (пикнометр) объемом 100 см³. Грунт с колбой взвешивается на технических весах с точностью до 0,01г (масса g₁) и вычисляется масса воздушно-сухого грунта g_вс = g₁ - g_o. Одновременно из подготовленного грунта отбирается проба на гигроскопическую влажность W (в %).

Масса абсолютно сухого грунта g_c определится из выражения:

g_c = g_вс/(1 + 0,01 W).

В колбу приливают 40 – 50 см³ дистиллированной воды, взбалтывают до полного смачивания всего грунта и кипятят в течение 30 мин (пески и супеси) или 1 ч (глины и суглинки). После кипячения колбу с грунтом охлаждают до постоянной температуры, доливают до черты дистиллированной водой, имеющей такую же температуру, как и в колбе с грунтом, и взвешивают (масса g₂). Затем колбу освобождают от содержимого, тщательно ополаскивают, наполняют до черты дистиллированной водой и взвешивают (масса g₃).

Таблица 4

Плотность различных горных пород γ_у, г/см³

Таблица 5

Поиск по сайту: